DE3715214A1

DE3715214A1 - METHOD AND DEVICE FOR TESTING FILTERS

Info

Publication number: DE3715214A1
Application number: DE19873715214
Authority: DE
Inventors: Wolf Dipl Ing Ziemer
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1988-11-17
Also published as: EP0289989A2; EP0289989A3; JPS63296815A; US4875360A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Filtern auf Durchlässigkeit, insbesondere auf Leck- oder sonstige Stellen, die für in einem Luft- oder Gasstrom enthaltene, auszufilternde Partikel im Vergleich zu anderen Filterbereichen erhöht durchlässig sind, wobei an eine Fläche des Filters Luft oder Gas mit solchen Partikeln herangeführt und die davon abgewandte Fläche des Filters mit einem den Durchtritt von Partikeln anzeigenden Indikatorsystem abgetastet wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for checking filters Permeability, especially to leaks or other places, the one to be filtered out contained in an air or gas stream Particles increased compared to other filter areas are permeable, air or Gas brought up with such particles and the one turned away from it Area of the filter with a passage of particles indicating indicator system is scanned. Furthermore concerns the invention an apparatus for performing this Procedure.

Reine Arbeits- und sonstige Räume sollen in besonders hohem Maße frei von Staub und anderen störenden Schwebstoffen sein. Zur Filterung der Luft für solche Räume wird Filterpapier verwendet, das aus Mikroglasfasern besteht. Papiersorten dieser Art sind unter den Bezeichnungen HEPA-Papier und ULPA-Papier bekannt. Bei der Fabrikation dieser Papiere entsteht das Problem, daß einerseits Poren verbleiben müssen, die die Penetration des zu filternden Mediums zulassen, daß aber andererseits Löcher auch kleinsten Durchmessers, sog. Pinholes, vermieden werden sollen. Je höher die Anforderungn an die Reinheit des gefilterten Mediums gestellt werden, desto weniger sind derartige Pinholes vom Anwender hinnehmbar.Pure work and other rooms should be particularly high Dimensions must be free of dust and other disruptive suspended matter. Filter paper is used to filter the air for such rooms used, which consists of micro glass fibers. Paper types this Kind are under the names HEPA paper and ULPA paper known. This is what happens when these papers are manufactured Problem that on the one hand pores must remain, which the Allow penetration of the medium to be filtered, but on the other hand, holes of the smallest diameter, so-called pinholes, should be avoided. The higher the demands on the The purity of the filtered medium, the less such pinholes are acceptable to the user.

Filterpapiere für derartige Anwendungszwecke müssen deshalb vor ihrem Einsatz darauf überprüft werden, daß sie frei von Pinholes sind und über ihre ganze Fläche hinweg die erforderliche Qualität hinsichtlich ihrer Filtereigenschaften aufweisen.Filter papers for such applications must therefore be used their use is checked to ensure that they are free of Pinholes are and over their entire area required quality with regard to their filter properties exhibit.

Zur Überprüfung von Filterpapieren auf Pinholes wurde bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem als Indikator zum Erkennen der Pinholes ein Aerosol-Fotometer eingesetzt wurde. Dieses Verfahren erlaubt jedoch nur die Ermittlung von Pinholes bis zu einem Minimal-Durchmesser von 300 bis 500 µm. Zur Entdeckung wesentlich kleinerer Pinholes kann es nicht eingesetzt werden und entspricht daher nicht den Anforderungen zur Prüfung von Filterpapieren auf extrem kleine Leck- oder sonstige Fehlstellen.To check filter papers on pinholes has already been a method of the type mentioned is known in which as Indicator for recognizing the pinholes of an aerosol photometer was used. However, this method only allows Determination of pinholes up to a minimum diameter of 300 to 500 µm. To discover much smaller pinholes it cannot be used and therefore does not comply with Requirements for testing filter papers for extremely small Leaks or other defects.

Ebenfalls vorbekannt ist der sog. Ölfadentest, mit dem Pinholes bis zu einer Minimal-Größe von 100 bis 200 µm entdeckt werden können. Dieses Verfahren ist jedoch zeitaufwendig und genügt ebenfalls noch nicht höheren Anfordungen.Also known is the so-called oil thread test with the pinholes down to a minimum size of 100 to 200 µm can be discovered can. However, this process is time-consuming and sufficient also not yet higher requirements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die Detektierung von Pinholes mit extrem kleinem Durchmesser erlauben.The invention is therefore based on the object of a method and to provide a device for the detection of Allow extremely small diameter pinholes.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1 and Claim 9 solved.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird der Vorteil erzielt, in Filterpapieren auch noch Pinholes zu detektieren, die nur einen Durchmesser von wenigen µm aufweisen. Dabei arbeiten das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sicher und zeitsparend. Die Durchführung bzw. Handhabung ist für den Benutzer sehr einfach.The advantage of the solution according to the invention is achieved in Filter papers also detect pinholes that only have one Have a diameter of a few microns. This works inventive method and the inventive device safe and time-saving. The implementation or handling is very easy for the user.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further refinements of the invention result from the Sub-claims emerge.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigenAn embodiment of the invention is based on the attached drawings described in more detail below. In the Show drawings

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Filterprüfanlage, Fig. 1 shows a longitudinal section through a Filterprüfanlage,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 im Querschnitt längs der Linie A-A in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 shows the object of Fig. 1 in cross section along the line AA in an enlarged scale;

Fig. 3 eine Ansaugdüse des Gegenstandes der Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung. Fig. 3 is a suction nozzle of the object of FIGS . 1 and 2 in an enlarged view.

Die dargestellte Filterprüfanlage umfaßt ein schrankartiges Gehäuse 1, das durch ein stabiles, verwindungssteifes Gestell aus Aluminiumprofilen und Verkleidungen aus Alucobond-Platten gebildet ist und ein an der Frontseite ein durch Klappen oder Verschieben zu öffnendes Sichtfenster 2 aufweist.The filter test system shown comprises a cabinet-like housing 1 , which is formed by a stable, torsion-resistant frame made of aluminum profiles and cladding made of Alucobond plates and which has a viewing window 2 that can be opened by folding or sliding at the front.

Etwa in Tischhöhe ist am und im Gehäuse 1 eine horizontale Transportbahn 3 für die zu prüfenden Filter vorgesehen. An dem in Fig. 1 linksseitigen Anfang der Transportbahn 3 befindet sich eine Eingabestation 4 mit einem endlosen Transportband 5, das über Walzen 6, 7 läuft und zum Umlauf an eine nicht dargestellte Antriebseinheit angeschlossen ist. An dem in Fig. 1 rechtseitigen Ende der Transportbahn 3 ist eine Ausgabestation 8 vorgesehen, die analog zur Eingabestation 4 aufgebaut ist und ebenfalls ein umlaufendes, an die Antriebseinheit angeschlossenes Transportband 9 aufweist. Zwischen Eingabestation 4 und Ausgabestation 8 liegt im Weg der Transportbahn eine Abtaststation 10 mit einer fensterartigen Filteraufnahme 11.A horizontal transport path 3 for the filter to be tested is provided on and in the housing 1 approximately at table height. At the left in FIG. 1 of the transport path 3 there is an input station 4 with an endless transport belt 5 , which runs over rollers 6 , 7 and is connected for rotation to a drive unit, not shown. At the right-hand end of the transport path 3 in FIG. 1, an output station 8 is provided, which is constructed analogously to the input station 4 and likewise has a rotating conveyor belt 9 connected to the drive unit. Between the input station 4 and the output station 8 there is a scanning station 10 with a window-like filter holder 11 in the path of the transport path.

Die zu prüfenden Filter 13 sind in beidseitig offene Filterrahmen 12 eingesetzt, deren Innenabmessungen, ggf. unter Verwendung eines Passepartout, dem Format des jeweils eingelegten Filters 13 angepaßt sind.The filters 13 to be tested are inserted into filter frames 12 which are open on both sides and whose internal dimensions are adapted to the format of the filter 13 inserted, if necessary using a passe-partout.

Mit Filtern 13 bestückte Filterrahmen 12 werden zur Eingabe in die Anlage auf das Transportband 5 der Eingabestation 4 aufgelegt. Zum Weitertransport des Filterrahmens 12 zur Filteraufnahme 11 der Abtaststation 10 sowie zur genauen Positionierung für die Abtastung sind Transport- und Spanneinheiten 14, 15 mit endlosen umlaufenden Transportbändern 16, 17 vorgesehen, die von Gleichstrommotoren 18 angetrieben werden. Die Transport- und Spanneinheiten können um ihre Achse um 90° geschwenkt werden, so daß der Filterrahmen 12 nach Erreichen der Position über der Filteraufnahme 11 auf diese abgesenkt werden kann. Eine um die fensterartige Filteraufnahme 11 umlaufende Gummidichtung, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, sorgt dafür, daß das jeweils zu prüfende Filter nach der Absenkung auf der Filteraufnahme 11 luftdicht aufsitzt.Filter frames 12 equipped with filters 13 are placed on the conveyor belt 5 of the input station 4 for input into the system. For further transport of the filter frame 12 to the filter holder 11 of the scanning station 10 and for precise positioning for the scanning, transport and tensioning units 14 , 15 with endless rotating conveyor belts 16 , 17 are provided, which are driven by DC motors 18 . The transport and tensioning units can be pivoted about their axis by 90 °, so that the filter frame 12 can be lowered onto the filter receptacle 11 once it has reached its position. A rubber seal running around the window-like filter receptacle 11 , which is not shown in the drawings, ensures that the filter to be tested in each case sits airtight on the filter receptacle 11 after the lowering.

Unter der Filteraufnahme 11 der Abtaststation 10 befindet sich eine Aerosolkammer 19 mit einem Aerosol-Zuführungskanal 20. Dieser ist an ein Zuluftsystem angeschlossen. Es besteht aus einem Luft-Ansaugstutzen 21, einem druckseitigen Schwebstoffilter 22 und einem stufenlos drehzahlregulierbaren, nicht dargestellten Radialventilator bekannter Bauart. In dieses Zuluftsystem mündet eine Aerosoleinführung 23, durch welche der gefilterten Luft ein Aerosol aus einem Aerosolgenerator 24 zugemischt wird.An aerosol chamber 19 with an aerosol supply channel 20 is located under the filter holder 11 of the scanning station 10 . This is connected to a supply air system. It consists of an air intake port 21 , a pressure-side suspended matter filter 22 and a continuously variable, not shown radial fan of a known type. An aerosol inlet 23 , through which an aerosol from an aerosol generator 24 is mixed into the filtered air, opens into this supply air system.

Über der Ebene der Filteraufnahme 11 und somit über der Ebene des dort jeweils positionierten Filters befindet sich eine Abluftkammer 25, aus welcher die aerosolhaltige Luft nach dem Durchtritt durch das Fenster der Filteraufnahme 11 und ggf. durch das dort angeordnete Filter mittels eines Radialventilators 26 über ein Schwebstoffilter 27 aus der Prüfanlage nach außen zurückgefördert wird. Während des Filtertransfers, d. h. bei nicht besetzter Filteraufnahme 11, kann die aerosolhaltige Zuluft über eine Umschaltklappe 28 im Zuluftsystem direkt in die Abluftkammer überführt werden. Dies ermöglicht während des Transfers des Filters zur und von der Filteraufnahme 11 ein kontinuierliches Weiterarbeiten des Aerosolgenerators zur Aufrechterhaltung einer zeitstabilen Aerosolverteilung und Aerosolkonzentration.Above the level of the filter receptacle 11 and thus above the level of the filter positioned there in each case is an exhaust air chamber 25 , from which the aerosol-containing air after passing through the window of the filter receptacle 11 and possibly through the filter arranged there by means of a radial fan 26 HEPA filter 27 is conveyed back out of the test system. During the filter transfer, ie when the filter receptacle 11 is not occupied, the aerosol-containing supply air can be transferred directly into the exhaust air chamber via a changeover flap 28 in the supply air system. This enables the aerosol generator to continue to work continuously during the transfer of the filter to and from the filter holder 11 in order to maintain a time-stable aerosol distribution and aerosol concentration.

Ferner umfaßt die Abtaststation 10 eine verstellbare Abtasteinheit 29. Sie enthält eine Düsenleiste 30 (Fig. 2), an der beim dargestellten Ausführungsbeispiel 18 unter sich gleiche Ansaugdüsen 31 in einer Reihe nebeneinander quer zur Filtertransportrichtung befestigt sind. Jede Ansaugdüse 31 ist 30 mm breit, so daß das aus den 18 Einzeldüsen bestehende Düsenaggregat eine Gesamtbreite von 540 mm aufweist.Furthermore, the scanning station 10 comprises an adjustable scanning unit 29 . It contains a nozzle bar 30 ( FIG. 2), to which, in the exemplary embodiment 18 shown, identical suction nozzles 31 are fastened in a row next to one another transversely to the filter transport direction. Each suction nozzle 31 is 30 mm wide, so that the nozzle assembly consisting of the 18 individual nozzles has a total width of 540 mm.

Wie aus Fig. 3 näher ersichtlich ist, besteht jede Ansaugdüse 31 aus drei aneinandergelegten und miteinander verbundenen, lamellenartigen Blechen 32, 33, 34 aus AlMgSi 0,5. Das mittlere Blech 33 ist so ausgefräst, daß zwischen der eintrittsseitigen Düsenmündung 35 und einem austrittsseitigen Rohrstutzen 36 ein Strömungskanal 37 entsteht, der sich zum Rohrstutzen 36 hin nach der Form von Exponentialkurven verjüngt. Die Ausformung als Exponentialkanal gewährleistet eine stetige Beschleunigung der Strömung in der Düse und verhindert Grenzschichtabriß und Verwirbelung, d. h. Partikelverluste im Kanal. Die Deckbleche 29, 31 sind an der Düsenmündung außen einseitig unter 15° scharf angeschliffen (mit einem Radius < 0,1 mm), um Partikelimpaktion am Düsenrand zu minimieren.As can be seen in more detail from FIG. 3, each suction nozzle 31 consists of three lamellar sheets 32 , 33 , 34 made of AlMgSi 0.5 which are placed against one another and connected to one another. The middle plate 33 is milled out in such a way that a flow channel 37 is formed between the inlet-side nozzle orifice 35 and an outlet-side pipe socket 36 , which tapers towards the pipe socket 36 in the form of exponential curves. The design as an exponential channel ensures a constant acceleration of the flow in the nozzle and prevents boundary layer tearing and turbulence, ie particle losses in the channel. The cover plates 29 , 31 are sharpened on the outside of the nozzle mouth on one side at 15 ° (with a radius <0.1 mm) in order to minimize particle impaction at the nozzle edge.

Die Materialwahl für die Düsenbleche 32, 33, 34 gewährleistet elektrostatische Neutralität, ihre Oberflächen sind mechanisch poliert, elektropoliert und natureloxiert.The choice of materials for the nozzle plates 32 , 33 , 34 ensures electrostatic neutrality, their surfaces are mechanically polished, electropolished and naturally anodized.

Die an eine Vakuumpumpe 38 über nicht dargestellte Leitungen angeschlossenen Ansaugdüsen 31 sind isokinetisch und beim dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Probenahmenvolumenstrom von 25 cm³/s ausgelegt. Die isokinetische Strömungsgeschwindigkeit in der Düsenmündung beträgt ca. 0,52 m/s.The suction nozzles 31 connected to a vacuum pump 38 via lines (not shown) are isokinetic and, in the exemplary embodiment shown, are designed for a sampling volume flow of 25 cm ³ / s. The isokinetic flow velocity in the nozzle mouth is approx. 0.52 m / s.

Die Ansaugdüsen 31 sind über je einen an den zugehörigen Rohrstutzen 36 angesetzten Tygonschlauch 39, der glatt, diffusionsdicht, astatisch und ableitfähig ist, mit jeweils einem Partikelzähler 40 verbunden. Diese sind in an sich bekannter Weise ausgebildet und daher in den Zeichnungen im einzelnen nicht näher dargestellt. Vorzugsweise werden als Partikelzähler Kondensationskernzähler verwendet, wie sie beispielsweise von den Firmen TSI Inc., St. Paul, USA, und TSI GmbH, Aachen, unter der Typ-Bezeichnung TSI-CR/CNC Modell 3760 auf den Markt gebracht werden. Es handelt sich dabei um Partikelzähler, die im Durchmesserbereich der Partikel zwischen 0,1 und 0,2 Mikrometer (µm) sowohl sehr hohe als auch sehr niedrige Konzentrationen mit gleicher Zuverlässigkeit, also mit hohem Zählwirkungsgrad, messen. The suction nozzles 31 are each connected to a particle counter 40 via a tygon tube 39 attached to the associated pipe socket 36 , which is smooth, diffusion-tight, astatic and conductive. These are designed in a manner known per se and are therefore not shown in detail in the drawings. Condensation core counters are preferably used as particle counters, as are marketed for example by TSI Inc., St. Paul, USA, and TSI GmbH, Aachen, under the type designation TSI-CR / CNC Model 3760. These are particle counters that measure both very high and very low concentrations in the diameter range of the particles between 0.1 and 0.2 micrometers (µm) with the same reliability, i.e. with high counting efficiency.

Die Partikelzähler 40 sind in frontseitig einander gegenübergestellten Anordnungen von jeweils 3×3 Einheiten in einem Regal 41 untergebracht. Das Regal 41 ist mit hohlzylindrischen Lagern 42, 43 an zwei rohrförmigen Brücken 44, 45 aufgehängt, die quer zur Filtertransportrichtung im oberen Teil der Gehäuses 1 angeordnet sind. Mittels eines Elektromotors 46 ist das Regal 41 auf den Brücken 44, 45 verfahrbar. Andererseits sind die Brücken 44, 45 mittels eines nicht dargestellten Gleichstrommotors auf Schienen 47, 48 verfahrbar, die parallel zur Filtertransportrichtung im Gehäuse 1 angeordnet sind. Das Regal 41 ist somit in zwei Koordinatenrichtungen verstellbar.The particle counters 40 are accommodated in an arrangement 41 of 3 × 3 units on a shelf 41 that is opposite one another on the front. The shelf 41 is suspended with hollow cylindrical bearings 42 , 43 on two tubular bridges 44 , 45 , which are arranged transversely to the filter transport direction in the upper part of the housing 1 . The shelf 41 can be moved on the bridges 44 , 45 by means of an electric motor 46 . On the other hand, the bridges 44 , 45 can be moved by means of a DC motor (not shown) on rails 47 , 48 which are arranged in the housing 1 parallel to the filter transport direction. The shelf 41 is thus adjustable in two coordinate directions.

Die Düsenleiste 30 mit den Ansaugdüsen 31 ist am Regal 41 untergehängt und mittels Vertikalführungen 49, 50 senkrecht zur Ebene der Filtertransportbahn 3 verstellbar, weshalb die Schlauchverbindungen 34 zwischen den Düsen 31 und den Partikelzählern 40 flexibel sind.The nozzle bar 30 with the suction nozzles 31 is suspended on the shelf 41 and adjustable by means of vertical guides 49 , 50 perpendicular to the plane of the filter transport path 3 , which is why the hose connections 34 between the nozzles 31 and the particle counters 40 are flexible.

Die aus den Abtastdüsen 31 und den ihnen zugeordneten Partikelzählern 40 gebildete Abtasteinheit 29 ist somit als Ganzes sowohl parallel zur Filtertransportrichtung (x-Koordinate) als auch quer hierzu (y-Koordinate) über dem in der Abtaststation 10 positionierten Filter 13 zur Herbeiführung einer Abtastbewegung verstellbar.The scanning unit 29 formed from the scanning nozzles 31 and the particle counters 40 assigned to them can thus be adjusted as a whole both parallel to the filter transport direction ( x coordinate) and transversely thereto ( y coordinate) via the filter 13 positioned in the scanning station 10 in order to bring about a scanning movement .

Die Abluftsysteme der Partikelzähler 40 münden in eine gemeinsame Ansaugleitung der Vakuumpumpe 38. Diese Leitung sowie die ebenfalls nicht dargestellten Elektroanschlüsse und Datenkabel der Partikelzähler 40 werden bei der Abtastbewegung der Abtasteinheit 29 durch einen nicht dargestellten Schutzschleppkorb 51 gesichert. The exhaust systems of the particle counters 40 open into a common suction line of the vacuum pump 38 . This line, as well as the electrical connections and data cables of the particle counters 40 , which are also not shown, are secured during the scanning movement of the scanning unit 29 by a protective drag basket 51 , not shown.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die maximal abtastbare Filterfläche 900×1800 mm. Filter dieses Formats werden dabei im Doppelwegverfahren gescannt, d. h. die Düsenleiste 30 fährt von der Ausgangsposition x = 0 mm zunächst bis zur position x = 1800 mm über das in der Abtaststation 10 positionierte Filter 13, wobei in der y-Koordinate die Position y = 0 mm für die Abtastdüsen 31 beibehalten wird. Anschließend fährt die Düsenleiste 30 in der Position x = 1800 mm von der Position y = 0 mm in die Position y = 300 mm, worauf die Abtastdüsen 31 von der Position x = 1800 mm in die Position x = 0 mm zurückkehren.In the illustrated embodiment of the invention, the maximum scannable filter area is 900 × 1800 mm. Filters of this format are scanned in a two-way process, ie the nozzle bar 30 first moves from the starting position x = 0 mm to the position x = 1800 mm via the filter 13 positioned in the scanning station 10 , the position y = 0 in the y coordinate mm is maintained for the scanning nozzles 31 . The nozzle bar 30 then moves from the position y = 0 mm to the position y = 300 mm in the position x = 1800 mm, whereupon the scanning nozzles 31 return from the position x = 1800 mm to the position x = 0 mm.

Hingegen genügt bei einer Filtergröße von 600 mm Breite ein Bewegen der Abtasteinheit 29 nur in der x-Richtung ohne anschließende Verstellung in der y-Richtung.On the other hand, with a filter size of 600 mm width, moving the scanning unit 29 only in the x direction without subsequent adjustment in the y direction is sufficient.

Die Scangeschwindigkeit in x-Richtung kann bei der dargestellten Ausführungsform zwischen 1 und 20 mm/s eingestellt werden. Die Positioniergenauigkeit ist kleiner oder gleich 100 µm.The scanning speed in the x direction can be set between 1 and 20 mm / s in the embodiment shown. The positioning accuracy is less than or equal to 100 µm.

Die Steuerung der Antriebe für den automatischen oder halbautomatischen Filtertransfer auf der Filtertransportbahn 3 erfolgt über ein Schaltpult 52.The drives for the automatic or semi-automatic filter transfer on the filter transport path 3 are controlled via a control panel 52 .

Die Auswertung der von den Partikelzählern 40 bei der Filterabtastung ermittelten Meßergebnisse erfolgt über einen ein Speichersystem enthaltenden Rechner 53, der vorzugsweise als PC ausgebildet ist und an dessen Dateneingänge die Datenausgänge der Partikelzähler 40 über nicht dargestellte Kabel angeschlossen sind. Zum Übertragen der Meßergebnisse der Partikelzähler 40 an den Rechner 53 kann eine an sich bekannte Multiplex-Schaltung vorgesehen werden, so daß zwischen den Partikelzählern 40 und dem Rechner 53 nur eine einzige Datenleitung vorzusehen ist.The evaluation of the measurement results determined by the particle counters 40 during the filter scanning takes place via a computer 53 containing a memory system, which is preferably designed as a PC and to whose data inputs the data outputs of the particle counters 40 are connected via cables, not shown. A known multiplex circuit can be provided to transmit the measurement results of the particle counters 40 to the computer 53 , so that only a single data line has to be provided between the particle counters 40 and the computer 53 .

Der Rechner 53 erhält zusätzlich zu den Meßergebnissen auch die Meldung der jeweiligen Position einer die Anregung eines Partikelzählers 40 veranlassenden Leckstelle im abgetasteten Filter 13, wobei die x-Position durch den Drehinkrementgeber des Gleichstrommotors für die Verstellung der Abtasteinheit 29 in der x-Richtung bestimmt wird, während die y-Position durch die Mitte der Ansaugdüse 31 des jeweils angeregten Partikelzählers 40 definiert ist, ggf. unter Berücksichtigung der Querverstellung der Abtasteinheit 29 zwischen Vor- und Rücklauf.In addition to the measurement results, the computer 53 also receives the message of the respective position of a leak in the scanned filter 13 which causes the excitation of a particle counter 40 , the x position being determined by the rotary increment encoder of the direct current motor for the adjustment of the scanning unit 29 in the x direction , while the y position is defined by the center of the suction nozzle 31 of the respectively excited particle counter 40 , possibly taking into account the transverse adjustment of the scanning unit 29 between forward and return.

Die vom Rechner 53 derart ermittelten und gespeicherten Positionen von Leckstellen im abgetasteten Filter werden zur Anzeige an eine Anzeigeeinheit 54 weitergegeben, die bei der beschriebenen Ausführungsform durch einen Laserzeiger 55 gebildet ist. Der Laserzeiger 55 ist in y-Richtung auf einer Linearbank 56 montiert und in x-Richtung auf den gleichen Schienen 47, 48 verschiebbar angeordnet, auf welchen auch die Abtasteinheit 29 gelagert ist. Der Laserzeiger 55 ist in gleicher Weise in x- und y-Richtung verstellbar wie die Abtasteinheit 29.The positions of leak points in the scanned filter that are determined and stored by the computer 53 are forwarded to a display unit 54 for display, which in the embodiment described is formed by a laser pointer 55 . The laser pointer 55 is mounted in the y direction on a linear bench 56 and is displaceably arranged in the x direction on the same rails 47 , 48 on which the scanning unit 29 is also mounted. The laser pointer 55 can be adjusted in the x and y directions in the same way as the scanning unit 29 .

In Fig. 1 befindet sich die Anzeigeeinheit 54 in einer Parkposition. Für den Anzeigevorgang ist sie auf den durchgehenden Schienen 47, 48 in eine Position verfahrbar, die über dem in der Abtaststation 10 verbliebenen Filter liegt. Hierzu ist es allerdings notwendig, vorher die Abtasteinheit 29 auf den Schienen 47, 48 in eine in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Parkposition 29 a zu fahren. In Fig. 1, the display unit 54 is in a park position. For the display process, it can be moved on the continuous rails 47 , 48 into a position that lies above the filter remaining in the scanning station 10 . For this purpose, however, it is necessary to move the scanning unit 29 on the rails 47 , 48 to a parking position 29 a shown in dashed lines in FIG. 1.

Stattdessen können die Abtasteinheit 29 und die Anzeigeeinheit 54 in den in Fig. 1 dargestellten Positionen auch verbleiben, wenn für das zu prüfende Filter 13 im Transportweg nach der Abtaststation 10 eine separate Anzeigestation 57 vorgesehen wird, die unter der Anzeigeeinheit 54 in der in Fig. 1 dargestellten Position einzurichten ist. In diesem Fall ist die in Fig. 1 dargestellte Position für die Anzeigeeinheit 54 deren Arbeitsposition, weshalb bei dieser Variante der Rechner 53 in einem Vorbau neben der Filtertransportbahn 3 anzuordnen ist.Instead, the scanning unit 29 and the display unit 54 can also remain in the positions shown in FIG. 1 if a separate display station 57 is provided for the filter 13 to be tested in the transport path to the scanning station 10 , which is located under the display unit 54 in the position shown in FIG. 1 position is to be set up. In this case, the position shown in FIG. 1 for the display unit 54 is its working position, which is why in this variant the computer 53 is to be arranged in a stem next to the filter transport path 3 .

Zur Anzeige der von durch das System ermittelten Fehlstellen nimmt der Laserschreiber 55, gesteuert durch den Rechner 53, nacheinander die Positionen ein, die den Positionen der von der Abtasteinheit 29 ermittelten Fehlstellen im abgetasteten Filter entsprechen. Diese Positionen werden durch den vom Laserzeiger 55 nach unten gerichteten Laserstrahl auf dem Filter optisch angezeigt.In order to display the imperfections determined by the system, the laser recorder 55 , controlled by the computer 53 , takes the positions one after the other which correspond to the positions of the imperfections determined by the scanning unit 29 in the scanned filter. These positions are optically indicated on the filter by the laser beam directed downwards by the laser pointer 55 .

Energie und Durchmesser des Laserstrahls des Laserzeigers 55 können auf die Besonderheiten des Filterpapiers des auf Leckstellen abgetasteten Filters in geeigneter Weise abgestimmt werden, damit während des Anzeigevorganges nicht unbeabsichtigt Löcher (Pinholes) in das Filter eingebrannt werden. Als Laser kommt beispielsweise eine He-Ne-Ausführung, 5 mW, 0,75 mm Strahldurchmesser, in Betracht.The energy and diameter of the laser beam of the laser pointer 55 can be suitably matched to the special features of the filter paper of the filter sampled for leaks, so that holes (pinholes) are not inadvertently burned into the filter during the display process. For example, a He-Ne version, 5 mW, 0.75 mm beam diameter, can be used as a laser.

Die Steuerungseinheiten für die Abtastbewegungen der Abtasteinheit 29 sowie für den Rechner 53 und für den Laserzeiger 55 sind zusammen mit dem Rechner 53 und seinen Terminals (Bildschirm, Drucker, etc.) in bzw. an einem weiteren Schaltpult 58 des Gehäuses 1 untergebracht. The control units for the scanning movements of the scanning unit 29 and for the computer 53 and for the laser pointer 55 are accommodated together with the computer 53 and its terminals (screen, printer, etc.) in or on a further control panel 58 of the housing 1 .

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anlage ist folgendermaßen:.The operation of the system according to the invention is as follows:

Soll ein Filter auf das etwaige Vorhandensein von visuell häufig nicht mehr erkennbaren Leckstellen, insbesondere von Löchern (Pinholes) geprüft werden, wird es in einen Filterrahmen 12 eingelegt und mit diesem über die Eingabestation 4 in die Abtaststation 10 eingebracht, wo es mit der Unterseite am offenen, durch die Filteraufnahme 11 gebildeten Fenster der Aerosolkammer 19 liegt. Dort dringt aerosolhaltige Luft aus der Aerosolkammer 19 überwiegend an solchen Stellen durch das Filter, an denen es Leckstellen in Form von Löchern (Pinholes) oder sonstige Bereiche erhöhter Penetration aufweist. Hingegen vermögen durch die übrigen Bereiche der Filterfläche aufgrund ihrer Filterwirkung allenfalls in geringem Umfang Aerosolpartikel zu strömen, so daß dort weitgehend eine Penetration von partikelfreier Luft stattfindet. Leckstellen senden also einen deutlich stärkeren Strom von Aerospartikeln aus.If a filter is to be checked for the possible presence of visually often no longer recognizable leaks, in particular of holes (pinholes), it is inserted into a filter frame 12 and inserted with it via the input station 4 into the scanning station 10 , where it is on the underside open window of the aerosol chamber 19 formed by the filter receptacle 11 . There, aerosol-containing air from the aerosol chamber 19 predominantly penetrates through the filter at those points where it has leaks in the form of holes (pinholes) or other areas of increased penetration. On the other hand, aerosol particles are able to flow through the remaining areas of the filter surface due to their filtering action to a small extent, so that there is largely penetration of particle-free air. Leaks therefore emit a much stronger stream of aerosol particles.

Setzt die Abtastbewegung der Abtasteinheit 29 ein, so saugen die Ansaugdüsen 31 der Düsenleiste 30 beim Überfahren von Leckstellen des Filters Luft mit einem relativ hohen Anteil an Aerosolpartikeln aus der Aerosolkammer 19 ein, während an allen übrigen Stellen der Filterfläche Luft mit einem deutlich geringeren Anteil an Aerosolpartikeln aus der Aerosolkammer 19 durch das Filterpapier hindurch angesaugt wird.Uses the scanning movement of the scanning unit 29, the suction nozzles suck 31 of the nozzle bar 30 when driving over leakage of the filter air with a relatively high proportion of aerosol particles from the aerosol chamber 19, while at all other locations of the filter surface air with a significantly lower proportion of Aerosol particles are sucked out of the aerosol chamber 19 through the filter paper.

Dabei kann eine Leckstelle im Filter beispielsweise so definiert werden, daß bei deren Abtastung der Meßwert auf das Doppelte des bei der Abtastung einwandfreier Filterbereiche ermittelten Wertes ansteigt. Ein entsprechender Schwellwert kann an den Partikelzählern 40 oder an der ihnen nachgeschalteten Auswerteelektronik eingestellt werden. A leak in the filter can be defined, for example, in such a way that when it is scanned, the measured value increases to twice the value determined when the filter areas were scanned correctly. A corresponding threshold value can be set on the particle counters 40 or on the evaluation electronics connected downstream of them.

Somit werden die den jeweiligen Ansaugdüsen 31 zugeordneten Partikelzähler 40 nur während des Abtastens von Leckstellen im Filter angeregt, was zusammen mit den jeweiligen Positionsdaten automatisch an den ein Speichersystem enthaltenden Rechner 53 gemeldet wird. Diese Daten werden im Rechner 53 in einer für die spätere Anzeige durch die Anzeigeeinheit 54 verarbeitet und gespeichert.Thus, the particle counters 40 assigned to the respective suction nozzles 31 are only excited during the scanning of leaks in the filter, which, together with the respective position data, is automatically reported to the computer 53 containing a storage system. These data are processed and stored in the computer 53 in a display unit 54 for later display.

Wird nach Beendigung der Abtastung des zu prüfenden Filters durch die Abtasteinheit 29 entweder die Anzeigeeinheit 54 über das Filter verfahren (erste Variante) oder das Filter in seinem Filterrahmen 12 gemäß der beschriebenen zweiten Variante unter die Anzeigeeinheit 54 in die Anzeigestation 57 überführt, so wird die Anzeigeeinheit 54 wirksam. Dabei steuert der Rechner 53 den Laserzeiger 55 nacheinander in die Positionen, die den vorher ermittelten Leckstellen im Filter entsprechen. Diese Leckstellen werden somit dem Benutzer durch den Laserstrahl des Laserzeigers 55 auf der Oberfläche des unter dem Verstellbereich des Laserzeigers liegenden Filters dadurch optisch angezeigt, daß ihr jeweiliges Umfeld vom Laserstrahl beleuchtet wird. Die beleuchteten Leckstellen können dann vom Benutzer markiert werden, beispielsweise durch vorübergehendes Einstecken von Fähnchen oder Anbringen sonstiger Markierungen. Der Strahl des Laserzeigers 55 verbleibt auf der jeweils angezeigten Leckstelle, bis der Benutzer durch Eingabe eines entsprechenden Befehls in den Rechner 53 das automatische Weiterführen des Laserzeigers 55 zur nächsten, im Rechner 53 positionsmäßig gespeicherten Leckstelle veranlaßt.If, after the scanning of the filter to be checked by the scanning unit 29, either the display unit 54 is moved over the filter (first variant) or the filter in its filter frame 12 is transferred under the second variant described below the display unit 54 into the display station 57 , then the Display unit 54 effective. The computer 53 controls the laser pointer 55 one after the other into the positions that correspond to the previously determined leak points in the filter. These leakage points are thus visually indicated to the user by the laser beam of the laser pointer 55 on the surface of the filter lying under the adjustment range of the laser pointer in that their respective surroundings are illuminated by the laser beam. The illuminated leakage points can then be marked by the user, for example by temporarily inserting flags or applying other markings. The beam of the laser pointer 55 remains on the respectively indicated leak point until the user, by entering an appropriate command in the computer 53, causes the laser pointer 55 to be automatically continued to the next leak position which is stored in the computer 53 .

Nach Beendigung des Anzeigevorganges verläßt das geprüfte Filter mit den an den detektierten Leckstellen eingesteckten Markierungsfähnchen bzw. sonstigen Markierungen die Anlage durch die Ausgabestation 8. Anschließend können die vorher markierten und daher leicht auffindbaren Leckstellen im Filter beseitigt werden, z. B. durch Verkleben oder Vergießen der die Löcher (Pinholes) enthaltenden Flächenbereiche, oder das Filter kann bei zu großer Anzahl von ermittelten Leckstellen von der späteren Verwendung ausgeschlossen werden.After the display process has ended, the tested filter leaves the system through the output station 8 with the marker flags or other markings inserted at the detected leak points. Then the previously marked and therefore easy to find leaks in the filter can be eliminated, e.g. B. by gluing or potting the holes (pinholes) containing surface areas, or the filter can be excluded from the later use if there are too many detected leaks.

Als Meßergebnisse, die von den Partikelzählern 40 geliefert werden, genügen häufig digitale Ja/Nein-Signale, die über oder unter dem eingestellten, ein Leck definierenden Schwellwert liegen. Der genauen Erfassung von Analogsignalen bedarf es nicht unbedingt.Digital yes / no signals which are above or below the set threshold value defining a leak are often sufficient as measurement results which are supplied by the particle counters 40 . The exact detection of analog signals is not absolutely necessary.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann aber auch zur Auswertung von Analogsignalen, ggf. ohne Schwellwerteinstellung, eingesetzt werden, wenn bei der Prüfung des Filters nicht nur Leckstellen, etwa im Sinne der obigen Definition, detektiert werden sollen, sondern für eine feiner abgestimmte Effizienzmessung bzw. für die Bestimmung des Abscheidungsgrades Penetrationswerte und deren Verteilung über die Fläche des Filters 13 ermittelt werden sollen.The device according to the invention can, however, also be used for evaluating analog signals, if necessary without setting a threshold value, if the filter is not only to be checked for leaks, for example in the sense of the above definition, but for a more finely tuned efficiency measurement or for the Determination of the degree of separation penetration values and their distribution over the surface of the filter 13 are to be determined.

Die Größe der von den Ansaugdüsen 31 nacheinander abgetasteten Filterbereiche ist vom Querschnitt der Düsenmündungen 35 dieser Ansaugdüsen abhängig. Bei entsprechend kleiner Dimensionierung der Düsenmündungen 35 kann die Filterfläche annähernd punktweise abgetastet werden.The size of the filter areas scanned one after the other by the suction nozzles 31 depends on the cross section of the nozzle orifices 35 of these suction nozzles. With a correspondingly small dimensioning of the nozzle orifices 35 , the filter surface can be scanned approximately point by point.

Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich. Insbesondere kann zur Herbeiführung der Abtastbewegung zwischen Filter 13 und Abtasteinheit 29 auch das Filter gegenüber der Abtasteinheit verstellt werden. Of course, other embodiments of the invention are also possible. In particular, the filter can also be adjusted relative to the scanning unit in order to bring about the scanning movement between filter 13 and scanning unit 29 .

Reference symbol list 1 = housing
2 = viewing window
3 = transport track
4 = input station
5 = conveyor belt
6 = roller
7 = roller
8 = output station
9 = conveyor belt
10 = scanning station
11 = filter holder
12 = filter frame
13 = filter
14 = transport and Clamping unit
15 = transport and Clamping unit
16 = conveyor belt
17 = conveyor belt
18 = DC motor
19 = aerosol chamber
20 = aerosol feed channel
21 = air intake
22 = particulate filter
23 = aerosol introduction
24 = aerosol generator
25 = exhaust air chamber
26 = radial fan
27 = particulate filter
28 = changeover flap
29 = scanning unit
29 a = scanning unit in park position
30 = nozzle bar
31 = suction nozzle
32 = nozzle plate
33 = nozzle plate
34 = nozzle plate
35 = nozzle mouth
36 = pipe socket
37 = flow channel
38 = vacuum pump
39 = Tygon tube
40 = particle counter
41 = shelf
42 = hollow cyl. warehouse
43 = hollow cyl. warehouse
44 = tubular. bridge
45 = tubular. bridge
46 = electric motor
47 = rail
48 = rail
49 = vertical guidance
50 = vertical guidance
51 = protective drag cage
52 = control panel
53 = calculator
54 = display unit
55 = laser pointer
56 = linear bench
57 = display station
58 = control panel

Claims

1. A method for testing filters for permeability, in particular for leaks or other places that are more permeable to particles to be filtered out in an air or gas stream than other filter areas, with air or gas with such on one surface of the filter Particles are brought up and the surface of the filter facing away from them is scanned with an indicator system indicating the passage of particles, characterized in that the filter surface facing away is scanned in regions by means of at least one suction nozzle ( 31 ), so that when a particle flow enters the suction nozzle, one in the flow path the measuring device ( 40 ) arranged behind it is influenced separately by the particle stream for each scanning area and that the result is displayed separately for each scanning area emitting a particle stream.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Scanning areas are approximately punctiform.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the results for some Scanning areas emitting particle stream together with the Position data of these scanning areas in one of the displays upstream memory can be entered.

4. The method according to claim 3, characterized in that the saved results and data for each one Sampling points emitting particle stream in temporal Sequence to be displayed.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the display of the scanning areas emitting a particle stream is carried out by a light pointer ( 55 ) controlled by the measurement results and position data.

6. The method according to claim 4, characterized in that the Indicated by the light pointer on the scanned Filter area takes place.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that several for scanning the filter surface Intake nozzles can be used at the same time.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that for generating a particle stream in an aerosol is used in a known manner.

9. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a scanning station with an aerosol chamber ( 19 ) and a suitable for area-wise scanning of an area, responsive to an aerosol flow scanning unit ( 29 ), between which a receptacle ( 11 ) is arranged for the filter to be tested ( 13 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the scanning unit comprises at least one suction nozzle ( 31 ) and an associated particle counter ( 40 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that on a filter strip ( 30 ) a plurality of suction nozzles ( 31 ) are provided and that each suction nozzle ( 31 ) is connected to a particle counter ( 40 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that suction nozzles ( 31 ) and particle counter ( 40 ) are arranged on a common carrier ( 41 ) adjustable in two degrees of freedom.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the particle counter ( 40 ) are designed as a condensation core counter known per se.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the data outputs of the particle counter ( 40 ) are connected to the data input of a memory ( 53 ) together with position detectors.

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a display unit ( 54 ) is provided which is controlled by the memory ( 53 ).

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the display unit ( 54 ) comprises a laser pointer ( 55 ).

17. The apparatus according to claim 15, characterized in that the display unit ( 54 ) generates a display on the surface of the filter ( 13 ).

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the scanning unit ( 29 ) and the display unit ( 54 ) can be positioned alternately above the filter ( 13 ) in the scanning station.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the scanning unit ( 29 ) and the display unit ( 54 ) are alternately movable between work and parking positions.

20. The apparatus according to claim 17, characterized in that the filter ( 13 ) in a display station ( 57 ) in the path of the light beam of the light pointer ( 55 ) can be introduced.

21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter ( 13 ) is used for transport through the scanning station and / or display station in a filter frame ( 12 ).